Lần đầu tiên phân lập H2O thành hai loại "nước"

Đó là công trình nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí Nature do nhóm nhà khoa học Thụy Sĩ, Trung Quốc và Đức thực hiện.

Lần đầu tiên, giới khoa học phân lập được hai hình thái khác nhau của phân tử nước. Phân tử nước trước nay được biết đến tồn tại ở 2 dạng đồng phân riêng biệt chỉ khác biệt nhỏ ở cấp độ nguyên tử.

Khi tách thành công hai đồng phân, nhóm nghiên cứu có thể chứng minh rằng các đồng phân phản ứng khác nhau trong những phản ứng hóa học khác nhau.

Hai dạng nước khác nhau (mũi tên xanh và đỏ) phản ứng với các nguyên tử diazenylium với tốc độ khác nhau
Hai dạng nước khác nhau (mũi tên xanh và đỏ) phản ứng với các nguyên tử diazenylium với tốc độ khác nhau - (Ảnh: ĐH Basel (Thụy Sĩ)).

Về cơ bản, phân tử nước gồm 1 nguyên tử oxy đi kèm cặp nguyên tử hydro (H2O). Tuy nhiên, phân tử nước có thể được chia nhỏ hơn tùy vào tính chất hạt nằm giữa liên kết của cặp hydro.

Trung tâm này được giả tưởng như trục xoay (spin), mặc dù nó không thực sự quay vòng. Bù lại, đặc tính của hạt nhân trung tâm này ảnh hưởng tới vòng xoay của phân tử nước. Nếu các spin của cặp nguyên tử hydro xoay cùng chiều sẽ tạo ra đồng phân ortho-water, nếu xoay khác chiều sẽ tạo ra đồng phân para-water.

Hai đồng phân này giống nhau "như hai giọt nước" và rất khó để phân lập chúng. Tuy nhiên, GS. Stefan Willitsch (đồng tác giả) và cộng sự đã dùng điện trường để tách thành công.

Để kiểm tra hai đồng phân khác nhau sẽ phản ứng như thế nào với các chất, nhóm nghiên cứu dùng ion ultracold diazenylium (một dạng khí nitơ) để kiểm tra. Nhóm nghiên cứu nhận thấy para-water phản ứng nhanh hơn 25% so với ortho-water. Rõ ràng, trạng thái xoay của phân tử H2O bị ảnh hưởng bởi hạt nhân spin, từ đó, lực hấp dẫn giữa các phân tử trong phản ứng khác nhau.

Kết luận này được chứng minh một phần nữa qua mô hình mô phỏng trên máy tính.

GS. Willitsch tại ĐH Basel (Thụy Sĩ) nói: "Khi ta càng có khả năng điều khiển trạng thái phân tử, chúng ta càng dễ dàng phát hiện những cơ chế, động lực nền tảng khiến phản ứng hóa học xảy ra".

Tin khác

Liên kết website Liên kết website

  Cổng Thông tin điện tử  SỞ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ TỈNH NGHỆ AN


Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Nghệ An. 

Số 75 Nguyễn Thị Minh Khai, TP. Vinh, Nghệ An

Điện thoại: 02383.844500 - Fax: 02383.598478

Email: khcn@khcn.nghean.gov.vn


Cơ quan thiết lập: Trung tâm Thông tin KHCN và Tin học Nghệ An
Số 75A Nguyễn Thị Minh Khai, TP. Vinh, Nghệ An
Điện thoại: 02383.837448 - 02383566380.   Email: webkhcnnghean@gmail.com
Người chịu trách nhiệm: Võ Hải Quang, Giám đốc TT Thông tin KHCN và Tin học Nghệ An
Giấy phép thiết lập số: 23/GP-TTĐT ngày 28/3/2017 do Sở TT&TT Nghệ An cấp

 

 

@ Ghi rõ nguồn ngheandost.gov.vn khi phát hành lại thông tin từ website này.